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β-叠氮环丙烷型酯是β-氮官能团化环丙烷型酯的一种,它是β-氨基环丙烷型酯及其衍生物(β-ACCs)的重要前体,在生物合成和药物合成中有非常重要的应用。本文所设计合成的β-叠氮环丙基酯,其结构有以下两个特点:有两个手性季碳中心;两个相邻的手性碳上分别连有叠氮基团和酯羰基。这种特殊的结构使得其有以下两个方面的潜在应用前景:一方面,作为β-ACCs的重要前体,特殊的结构导向合成构象更为受到限制的β-ACCs;另一方面,叠氮基团和酯羰基可提供两个有效的螯合点,使其有可能被应用于手性配体的设计中。
本文设计通过叠氮基团作为氮源,以重氮酯对叠氮烯的不对称环丙烷化来合成相对构型和绝对构型得到良好控制的β-叠氮环丙烷型酯。按照此设计,通过对催化剂、反应溶剂、反应温度等反应条件的筛选,最终以-5℃下、正己烷为溶剂、Rh2(S-DOSP)4为催化剂为最优条件成功合成了19种β-叠氮环丙烷型酯,其ee值最高达到95%、dr值达到99:1、收率最高达到99%并通过X-Ray单晶衍射确定了产物的相对构型和绝对构型。
本文还对该类β-叠氮环丙烷型酯的还原反应做了进一步尝试,最终没能按预想的思路得到β-氨基酸,而是得到了开环的γ-酮酯产物。通过多个反应条件的尝试和对反应前后手性中心的变化分析提出了其可能的反应机理。